JP2002105526A - 未滓化石灰が少ない溶銑脱燐方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は蛍石に代表されるハロゲン化物を用
いること無しに、添加した石灰を完全に溶融させるとと
もに耐火物溶損も少ない脱燐精錬を実施することを可能
とする方法を提供する。 【解決手段】 上底吹き機能を有する精錬炉を用いた溶
銑脱燐処理において、石灰と酸素及び／又は酸化鉄の量
を調整して、スラグ塩基度を０.８〜１.８、スラグ中Ｔ
・Feを質量パーセントで８〜１９％とし、１０mm以上の
塊状石灰源の原単位を１０ｋｇ／ｔ以下とすることを特
徴とする未滓化石灰が少ない溶銑脱燐方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は溶銑脱燐処理におい
て、蛍石に代表されるハロゲン化物を用いること無し
に、添加した石灰を完全に溶融させるとともに耐火物溶
損も少ない脱燐精錬方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】転炉製鋼法において、添加した石灰の一
部は完全にはスラグに溶融できず未溶解のままで残留す
ることが知られている（未滓化石灰）。この未滓化石灰
はスラグ冷却後、水和反応等により膨張するためスラグ
の利用に対する大きな妨げとなっている。

【０００３】この未滓化石灰を低減する技術として、以
下のようなものが知られている。特開昭53-94503号公報
には転炉滓にアルミナを添加する方法が、特開昭56-447
09号公報には珪酸、酸化鉄を添加する方法が、特開昭59
-20415号公報にはフライアッシュ等の改質剤を添加する
方法が開示されている。これらの方法は、いずれも転炉
から排出したスラグを他の容器で改質するものであり設
備投資が必要となる。また、特開昭56-90916号公報には
底吹き転炉出鋼後の炉内に残した転炉滓にSiO2、Al2O
3、Fe2O3等を添加する方法が開示されているが、転炉の
tap-to-tap(溶銑装入から次チャージの溶銑装入までの
時間)が長くなるため生産性を悪化する。

【０００４】一方、溶銑を生石灰と酸化剤を用いて脱燐
する方法は広く用いられている。特に上底吹き機能を有
した精錬炉を用いた方法としては、特開昭58-16007号公
報に開示されているが、塩基度が２以上で酸化鉄が１５
％という高融点スラグを生成するため、滓化を促進する
ため蛍石を多量に使用している。また、特開昭63-93813
号公報に開示されている２基の転炉形式の炉を用いた方
法においても、その「脱燐炉で使用される精錬剤として
は上記転炉滓と生石灰以外に酸化鉄及び蛍石を基本の副
成分として配合するのが良い」とされており実施例でも
蛍石を使用している。これらの場合、蛍石は耐火物に大
きな悪影響を与えるという問題がある。

【０００５】従来から、蛍石のようなハロゲン化物を用
いずに溶銑脱燐の反応効率を向上させる試みはなされて
いる。

【０００６】特開平7-70626号公報には、スラグ塩基度
を０.６〜２.５、(Ｔ・Fe)を１０〜３０重量％、温度を1
200〜1450℃にする方法が開示されており、実施例にも
蛍石を使用したという記載は無いが、スラグ中の未滓化
石灰に関しては何ら開示されていない。ここで(Ｔ・Fe)
は、スラグ中のＴ・Fe濃度を示し、以下では他の成分に
ついても同様とする（「Ｔ・Fe」は「Total Fe」の
略）。

【０００７】特開平8-157921号公報には、転炉滓と酸化
鉄が主成分のフラックスを用いた転炉での溶銑脱燐にお
いて、塩基度＝１．２〜２．０、(Al２O３)＝２〜１６
％、(T・Fe)＝７〜３０％にする方法が開示されている。
この場合、スラグ中の(％Ｆ)と耐火物溶損指数の関係は
記載されているが、(Al２O３)の影響についての記載は
ない。一般に、(Al２O３)を多量に添加する場合にはス
ラグのMgO溶解度が増加し、蛍石を使った場合以上に耐
火物溶損を引き起こす問題がある。また、実施例には(T
・Fe)が２０％以上の結果しか示されていないが、このよ
うに高濃度の(T・Fe)の場合には耐火物溶損は極めて激し
く、このような条件で水和膨張なくエージング不要にス
ラグを生成したとしても、耐火物溶損が非常に激しいた
め実用的でないという問題がある。本公報には、(T・Fe)
が２０％未満の条件については、(T・Fe)が７％で(Al２O
３)が１０.２％の例しか開示されてなく、この場合には
Al２O３を多量に含有するため耐火物溶損を引き起こ
す。また、フラックス組成として転炉滓と酸化鉄が主成
分であるという曖昧な表現になっているが、CaO源とし
ては生石灰を用いた場合には滓化率が低く、転炉滓や造
塊滓以外のCaO源は利用できないという問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特開昭53-9
4503号公報、特開昭56-44709号公報、特開昭59-20415号
公報に開示された方法が持つ、転炉から排出したスラグ
を他の容器で改質するものであり設備投資が必要となる
という問題点、特開昭56-90916号公報に開示された方法
が持つ、転炉のtap-to-tapが長くなるため生産性を悪化
するという問題、特開昭58-16007号公報、特開昭63-938
13号公報に開示された方法が持つ、蛍石を使用するため
耐火物に大きな悪影響を与えるという問題、特開平8-15
7921号公報に開示された方法が持つ、(Al２O３)を多量
に添加するため耐火物溶損を引き起こし、さらに、転炉
滓や造塊滓以外のCaO源は利用できないという問題を解
決し、蛍石に代表されるハロゲン化物を用いること無し
に、添加した石灰を実質的に完全に溶融させるとともに
耐火物溶損も少ない脱燐精錬方法を提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下の各
方法にある。 （１） 上底吹き機能を有する精錬炉を用いた溶銑脱燐
処理において、石灰と酸素及び／又は酸化鉄の量を調整
して、スラグ塩基度を０.８〜１.８、スラグ中Ｔ・Feを
質量パーセントで８〜１９％とし、１０mm以上の塊状石
灰源の原単位を１０ｋｇ／ｔ以下とすることを特徴とす
る未滓化石灰が少ない溶銑脱燐方法。 （２）（１）において、塊状石灰源以外の石灰源を１mm
以下の粉体で供給することを特徴とする未滓化石灰が少
ない溶銑脱燐方法。 （３）（２）において、１mm以下の粉体を上吹きランス
から吹き付けることを特徴とする未滓化石灰が少ない溶
銑脱燐方法。 （４） 上底吹き機能を有する精錬炉を用いた溶銑脱燐
処理において、石灰と酸素及び／又は酸化鉄の量を調整
して、スラグ塩基度を０.８〜１.８、スラグ中Ｔ・Feを
質量パーセントで８〜１９％とし、１０mm以上の塊状石
灰源がスラグ中で１２５０℃以上の温度に保持される時
間を１５分以上とすることを特徴とする未滓化石灰が少
ない溶銑脱燐方法。 （５）（４）において、塊状石灰源を、予め他の精錬
炉、又は、同一精錬炉で実施した、脱炭、脱燐、脱珪の
いずれか１つの精錬工程で使用することを特徴とする未
滓化石灰が少ない溶銑脱燐方法。 （６）（５）において、塊状石灰源を予め使用した精錬
工程で生成したスラグを５００℃以上に保持したまま
で、当該溶銑脱燐処理を開始することを特徴とする未滓
化石灰が少ない溶銑脱燐方法。 （７）（１）〜（６）において、スラグ中Al2O3を２％
未満とすることを特徴とする未滓化石灰が少ない溶銑脱
燐方法。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は、脱燐処理の温度条件で
は塊状石灰のスラグへの溶解速度が小さく、スラグ条件
と塊状石灰量、熱履歴を厳密に設定しない限り未滓化石
灰が残存するという事実を見出したことに基づく。もと
もと、装入物や溶銑組成変化からマスバランス計算され
る計算塩基度と、実際に採取したスラグの分析値から得
られる実績塩基度の比として滓化率を見た場合に、ほぼ
１００％の滓化率とすることは容易であるが、このよう
なスラグであっても路盤材等へのスラグ利用においては
激しい膨張粉化を引き起こすという事実がある。これ
は、マスバランス計算での誤差に含まれる程度に僅かに
残留した未滓化石灰であっても膨張粉化の原因となるこ
とを意味している。

【００１１】本発明者らは詳細な基礎実験により、石灰
のスラグへの溶解機構を検討した結果、以下の要因が大
きな影響を示すことがわかった。 １）溶融スラグ相のCaO濃度と飽和CaO濃度との濃度差 ２）スラグ相内物質移動速度 ３）石灰／スラグ反応界面積 つまり、石灰のスラグへの溶解は溶融スラグ相のCaO濃
度と飽和CaO濃度との濃度差を駆動力として、スラグ相
内物質移動に律速される反応である。これを操業指標に
言い換えると、飽和CaO濃度の高いスラグ組成、スラグ
攪拌、石灰の微粒化の３つがポイントとなる。

【００１２】請求項１は、これらの要件を示したもので
あり、上底吹き機能を有する精錬炉を用いた溶銑脱燐処
理において、石灰と酸素及び／又は酸化鉄の量を調整し
て、スラグ塩基度を０.８〜１.８、スラグ中Ｔ・Feを質
量パーセントで８〜１９％とし、１０mm以上の塊状石灰
源の原単位を１０ｋｇ／ｔ以下とすることを特徴とする
未滓化石灰が少ない溶銑脱燐方法にある。ここでｋｇ／
ｔは溶銑質量として１トン当たりの塊状石灰源質量（ｋ
ｇ）を意味する。つまり、スラグ塩基度を０.８〜１.
８、(Ｔ・Fe)を質量パーセントで８〜１９％としたのは
飽和CaO濃度の高いスラグ組成を具現化したものであ
る。また、上底吹き機能を有する精錬炉を用いたのは十
分なスラグ攪拌を得るためである。さらに、１０mm以上
の塊状石灰源の原単位を１０ｋｇ／ｔ以下としたのは、
粗大な塊状石灰は石灰／スラグ反応界面積が小さいた
め、多く入れ過ぎた場合には未溶解となるため、その量
の上限を制限したものである。塊状石灰源の上限は、ス
ラグ中の溶解速度が石灰源粒子中の伝熱により律速され
ないように、６０ｍｍ以下であることが望ましい。ま
た、スラグ温度は１２５０〜１４５０℃であることが望
ましい。１２５０℃よりも低い場合にはスラグの飽和Ca
O濃度が小さくなり、１４５０℃よりも高い場合には脱
燐反応が進行しにくくなる。

【００１３】スラグ塩基度、（Ｔ・Fe）は、石灰、酸素
及び／又は酸化鉄を用い通常の手法に従って調整するこ
とができ、例えば次のようにして行うことができる。ス
ラグ塩基度は、溶銑［Ｓｉ］濃度から計算されるＳｉＯ
₂の生成量と石灰原単位とにより調整することができ、
必要であれば珪砂（ＳｉＯ₂が主成分）を添加して調整
してもよい。（Ｔ・Fe）は、酸化ガスと酸化鉄中酸素の
原単位を増減させることで制御することができる（特開
平８−１９９２１９号公報等）。

【００１４】図１〜４は、基礎実験により溶融スラグへ
の生石灰粒子の溶解速度と、MgO-C耐火物の溶解速度を
調査した結果である。試験はルツボにスラグを１３５０
℃で溶解し、そこに生石灰又はMgO-C耐火物を浸漬し回
転させながら溶解速度の経時変化を測定した。図１は生
石灰溶解速度とスラグ塩基度の関係を示すが、塩基度が
１.８よりも高くなると飽和相である高融点の２CaO・SiO
2が多くなるため溶融スラグ相のCaO濃度と飽和CaO濃度
との濃度差が小さくなり生石灰の溶解速度が大きく低下
する。一方、図２はＭｇＯ-Ｃ耐火物の溶解速度とスラ
グ塩基度の関係を示すが、塩基度が０.８よりも低くな
ると溶融スラグ相中のＭｇO溶解度が大きくなるため溶
解速度が増加する。同様に、図３は生石灰溶解速度と(T
・Fe)の関係を示すが、(T・Fe)が８％よりも低くなると低
融点相であるCaO・FeOが少なくなるため溶融スラグ相のC
aO濃度と飽和CaO濃度との濃度差が小さくなり生石灰の
溶解速度が大きく低下する。一方、図４はＭｇＯ-Ｃ耐
火物の溶解速度と(T・Fe)の関係を示すが、(T・Fe)が１９
％よりも高くなると溶融スラグ相中のＭｇO溶解度が大
きくなるため溶解速度が増加する。従って、耐火物溶損
を抑制した上で飽和CaO濃度の高いスラグ組成を得るに
は、スラグ塩基度を０.８〜１.８、(Ｔ・Fe)を質量パー
セントで８〜１９％の範囲が最も適していることにな
る。

【００１５】次に、溶銑脱燐精錬における塊状生石灰の
溶解挙動を確認するためにＭｇＯ−Ｃ煉瓦を内張りした
１００kg規模の上底吹き転炉試験を実施した。ここで、
試験前溶銑はＣ：４.１５〜４.３１％、Ｓｉ：０.３６
〜０.４３％、Ｐ：０.１０２〜０.１１０％とし、温度
を１３３０〜１４２０℃で保持しつつ、１０〜５０mmの
大きさの塊状生石灰と鉄鉱石を添加するとともに酸素を
上吹きしたが、蛍石は一切添加しなかった。試験時間は
８分とした。実験後のスラグをエチレングリコール抽出
−原子吸光法で分析し未滓化石灰(freeCaO)を測定し
た。図５に塊状生石灰原単位とfreeCaO濃度の関係を、
図６に塊状生石灰原単位と脱燐速度の関係を示す。ここ
で、脱燐速度（Ｋ）は（１）式で計算した。

【００１６】 Ｋ＝ｌｎ(処理前[%Ｐ]／処理後[%Ｐ])／処理時間(分) ・・・・・・ （１） これより、塊状生石灰原単位が１０kg/tよりも多い場合
には、freeCaOが増加し、また、滓化速度の低下に伴い
脱燐速度自体も低下することがわかる。

【００１７】ここで、塊状石灰のサイズは球換算直径、
又は、篩いを用いて分級した場合の篩いの目の粗さで表
す。また、石灰とは、生石灰、石灰石だけでなく、Ｃａ
Ｏを３０％以上含む脱炭滓、脱燐滓、脱珪滓、造塊滓を
冷却後粉砕したものも含む。

【００１８】サイズを１０mm以上とした理由は、１０mm
よりも小さい場合は、脱燐精錬時間（例えば５〜１５
分）内にほぼ溶解できるので、原単位によらずfreeCaO
濃度が小さいためである。

【００１９】精錬炉として上底吹き機能を有することを
条件とした理由は、スラグの攪拌が十分に強く、かつ、
スラグ温度を溶銑温度と同一にしてスラグ流動性を確保
できるためにスラグ相内物質移動速度が大きくできるた
めである。上吹きだけの場合には、スラグの攪拌が不足
し、底吹きの場合にはスラグ温度が溶銑温度よりも低く
なるためスラグ流動性が確保できない。精錬炉としては
上底吹き転炉が望ましいが、スラグが溢れない十分な内
容積があれば取鍋形状であっても問題はない。また、上
吹きガスは純酸素が望ましく、底吹きガスは、酸素、不
活性ガス、炭化水素ガスが望ましい。

【００２０】溶銑脱燐処理としては、石灰と、酸素及び
／又は酸化鉄と、によるものに限定した。本発明で用い
られる酸化鉄としては、例えば、鉄鉱石、リサイクルダ
スト、焼結鉱、リサイクルスラグ中に含まれる酸化鉄な
どが挙げられる。また、石灰としては、例えば、生石
灰、石灰石、焼結鉱やリサイクルスラグ中に含まれるＣ
ａＯなどが挙げられる。脱燐反応は酸化反応であるた
め、酸化剤として酸素、酸化鉄の両方、または、いずれ
か一方が必要になる。さらに、生成した燐酸の活量を低
下させるため塩基性酸化物が必要となるが最も安価な石
灰が有利である。石灰以外の塩基性酸化物である酸化ナ
トリウムや酸化バリウムは高価なため用いず、また、石
灰の融点を下げるために用いられている蛍石やアルミナ
も耐火物溶損を引き起こすため用いない。特に、スラグ
中のＦ濃度は耐火物溶損を抑制するために０.１％以下
とすることが望ましい。

【００２１】請求項２、３は、塊状石灰以外のＣａＯ源
に関するものであり、請求項２は、塊状石灰源以外の石
灰源を１mm以下の粉体で供給すること、請求項３は、請
求項２で示した１mm以下の粉体を上吹きランスから吹き
付けることにある。塊状石灰源以外の石灰源のサイズを
１mm以下としたのは、１mm以下であれば、添加後、１分
以内と短時間で溶解できるため、添加直後からスラグ塩
基度が高くなり脱燐速度が大きくなるためである。逆
に、１mmより大きくて１０mmより小さい場合には、脱燐
精錬終了時には溶解が完了するためfreeCaO濃度は低い
が、添加から溶解完了まで時間を要するため塩基度が低
い時間が長くなり、脱燐速度が十分には向上しない。

【００２２】このような粉状の石灰は、飛散ロスを抑制
するため上吹きランスから酸素ガスとともに、又は、不
活性ガスとともに吹き付けることが効果的である。

【００２３】請求項４は、１０mm以上の塊石灰を用いる
場合について示したものであり、上底吹き機能を有する
精錬炉を用いた溶銑脱燐処理において、石灰と酸素及び
／又は酸化鉄の量を調整して、スラグ塩基度を０.８〜
１.８、スラグ中Ｔ・Feを質量パーセントで８〜１９％と
し、１０mm以上の塊状石灰源がスラグ中で１２５０℃以
上の温度に保持される時間を１５分以上とすることにあ
る。つまり、１０ｍｍ以上の石灰を原単位に依らずに十
分に溶解させるためには、１２５０℃以上の温度で１５
分以上保持することが必要である。１２５０℃以上の温
度で１５分以上保持しない場合には、塊状石灰は完全に
は溶解できずfreeCaOが高くなる。ここで、塊状石灰の
原単位は特に規定しないが、本発明者らの試験結果によ
れば３０kg/t以下であれば問題なく溶解できる。

【００２４】請求項５は、具体的な方法を示したもので
ある。塊状石灰を１２５０℃以上の温度で１５分以上保
持するには、脱燐精錬を低速で１５分以上の時間をかけ
て実施することも可能であるが生産性が低く現実的では
ない。より現実的には、塊状石灰源を、予め他の精錬
炉、又は、同一精錬炉で実施した、脱炭、脱燐、脱珪の
いずれか１つの精錬工程（前工程と称す）で添加し、当
該工程での生成滓を用いて脱燐精錬することにより、前
工程で添加された塊状石灰が、前工程と脱燐精錬とを合
計して、１２５０℃以上の温度に１５分以上保持される
ようにすることが必要である。

【００２５】すなわち、請求項５に示される方法の具体
的な態様としては次のような例が挙げられる。 （ケース１）：「脱珪」→「脱燐」→「脱炭」というプ
ロセスにおいて、脱燐に使うべき生石灰を、予め脱珪工
程の時に添加し、脱珪工程終了後に、その脱珪スラグを
用いて脱燐工程を実施する。脱珪精練時間および脱燐精
練時間を合計して１５分以上、１２５０℃以上の温度に
保持し、未滓化石灰をなくすことができる。 （ケース２）：「脱燐」→「脱炭」というプロセスにお
いて、当該チャージで使うべき生石灰を、まず、前チャ
ージの脱炭工程で添加して精錬し、次いで、そのスラグ
をリサイクルして当該チャージの脱燐精錬を行う。この
結果、前チャージの脱炭精錬時間および当該チャージの
脱燐精錬時間を合計して１５分以上、１２５０℃以上の
温度に保持し、未滓化石灰をなくすことができる。 （ケース３）：「脱燐」プロセスにおいて、当該チャー
ジで使うべき生石灰を、まず、前チャージの脱燐工程で
添加して精錬し、次いで、そのスラグを用いて当該チャ
ージの脱燐精錬を再び行う。その結果、前チャージの脱
燐精錬時間および当該チャージの脱燐精錬時間を合計し
て１５分以上、１２５０℃以上の温度に保持し、未滓化
石灰をなくすことができる。

【００２６】請求項６は、より好ましい条件を規定した
ものであるが、前工程のスラグを冷却・固化した場合に
は高融点化合物が強固に生成し、次の脱燐精錬での溶解
を妨げる場合がある。従って、塊状石灰源を予め使用し
た前工程で生成したスラグを５００℃以上に保持したま
まで、当該溶銑脱燐処理を開始することにより、冷却に
よる高融点化合物の生成を抑制して安定した溶解が可能
となる。スラグの温度が５００℃よりも低くなると高融
点化合物が多量に析出するため脱燐工程での溶解が遅く
なる。尚、平衡状態図からは、より高温域から高融点化
合物は析出するが、実際には準平衡状態で冷却されるた
め５００℃以上であれば高融点化合物の析出量は少な
い。例えば、脱燐溶銑を用いた脱炭精錬時に塊状石灰を
添加し、当該脱炭滓を冷却せずに炉内に残留させたまま
次チャージの溶銑を装入して脱燐精錬する方法があげら
れる。

【００２７】請求項７は耐火物溶損を抑制する条件であ
り、(Al2O3)を２％未満とすることにある。スラグ塩基
度が低く(Ｔ・Fe)が高いスラグに対して(Al2O3)を添加す
ると耐火物の溶損が極めて激しくなる。この理由は、(A
l2O3)はスラグを低融点化するだけでなく、スラグ中の
(MgO)の溶解度を非常に大きくするためであり、(Al2O3)
を２％未満とすると耐火物溶損が大幅に抑制される。こ
こで下限は特に規定せずゼロであっても問題は無い。

【００２８】

【実施例】実施例は６トン規模の上底吹き転炉を用いて
実施した。上吹きランスは７φの４孔ランスを用い、酸
素供給速度は３５０Nm３/ｈとした。底吹きは小径集合
管羽口とし窒素を２２Nm３/ｈ供給した。

【００２９】（実施例１）他の溶解炉で溶製した、Ｃ：
４.１５％、Ｓｉ：０.４５％、Ｍｎ：０.２３％、Ｐ：
０.１１％、Ｓ：０.０１２％で温度が１３３０℃の、約
６トンの溶銑を転炉に装入し、脱燐精錬を７.５分間行
った。脱燐中にはサイズが１０〜５０mmの塊状生石灰を
６.２kg/t、鉄鉱石を１６.４kg/t上部バンカーから投入
し、１mm以下の粒径の粉状生石灰７kg/tを上吹きランス
から酸素ガスとともに吹き付けた。処理後はＣ：３.８
４％、Ｓｉ：０.０１％、Ｍｎ：０.０８％、Ｐ：０.０
１３％、Ｓ：０.０１５％で温度は１３６５℃であっ
た。生成した脱燐スラグの組成は、T・Fe：１４.３％、C
aO：３３.１％、SiO2：２９.３％、P2O5：４.９７％、M
nO：５.５５％、Al2O3：１.３２％、MgO：３.１３％、C
aF2：０.１％以下で、塩基度は１.１３、脱燐速度は０.
２６５(1/min)、スラグ量は約４１.２kg/tであった。処
理後スラグの(freeCaO)は０.０３％であり１０日水浸膨
張率は０.１％と低かった。また、耐火物溶損量は０．
０２mm/chと小さかった。

【００３０】（実施例２）他の溶解炉で溶製した、Ｃ：
４.２１％、Ｓｉ：０.４４％、Ｍｎ：０.２３％、Ｐ：
０.１０５％、Ｓ：０.０１２％で温度が１３３０℃の、
約６トンの溶銑を、前チャージの脱炭滓を炉内に残した
ままの転炉に装入して脱燐精錬を以下のように実施し
た。

【００３１】前チャージでは、Ｃ：３.８６％、Ｓｉ：
０.０２％、Ｍｎ：０.０６％、Ｐ：０.０１５％、Ｓ：
０.０１４％で温度が１３５０℃の約６トンの脱燐溶銑
を用い、脱炭精錬を１１分間行った。脱炭中には１０〜
５０mmの塊状生石灰を１４.７kg/t、鉄鉱石を６.５kg/
t、上部バンカーから投入した。処理後はＣ：０.１２
％、Ｓｉ：０.０１％、Ｍｎ：０.０３％、Ｐ：０.０１
２％、Ｓ：０.０１６％で温度は１６７０℃であった。
生成した脱炭スラグの組成は、T・Fe：２３.５％、CaO：
５８.０％、SiO2：１３.８％、P2O5：１.３５％、MnO：
４.５５％、Al2O3：２.２４％、MgO：６.３２％で約２
５kg/tの量であった。

【００３２】引き続き実施した脱燐精錬時間は７.４分
であり、脱燐中には塊状生石灰も粉状生石灰も添加せ
ず、鉄鉱石のみを１６.１kg/t、上部バンカーから投入
した。処理後はＣ：３.８６％、Ｓｉ：０.０１％、Ｍ
ｎ：０.０８％、Ｐ：０.０１５％、Ｓ：０.０１５％で
温度は１３６５℃であった。生成した脱燐スラグの組成
は、T・Fe：１２.５％、CaO：３４.３％、SiO2：３２.４
％、P2O5：４.３５％、MnO：５.５５％、Al2O3：１.２
５％、MgO：５.０２％で塩基度は１.０６、脱燐速度は
０.２６３(1/min)、スラグ量は約４２kg/tであった。処
理後スラグの(freeCaO)は０.０２％であり１０日水浸膨
張率は０.１％と低かった。また、耐火物溶損量は０．
０２mm/chと小さかった。

【００３３】（比較例）比較例も実施例と同一の精錬炉
を用いて実施した。他の溶解炉で溶製した、Ｃ：４.１
４％、Ｓｉ：０.４６％、Ｍｎ：０.２３％、Ｐ：０.１
０３％、Ｓ：０.０１２％で温度が１３３０℃の、約６
トンの溶銑を転炉に装入し、脱燐精錬を８分間行った。
脱燐中にはサイズが１０〜５０mmの塊状生石灰を１３.
２kg/t、鉄鉱石を１６.４kg/t上部バンカーから投入し
た。処理後はＣ：３.７５％、Ｓｉ：０.０１％、Ｍｎ：
０.０８％、Ｐ：０.０３３％、Ｓ：０.０１５％で温度
は１３６５℃であった。生成した脱燐スラグの組成は、
T・Fe：１６.７％、CaO：３１.１％、SiO2：３０.９％、
P2O5：４.８１％、MnO：５.２６％、Al2O3：４.８２
％、MgO：３.１５％、CaF2：０.１％以下で、塩基度は
１.０１、脱燐速度は０.１４２(1/min)、スラグ量は約
４２.４kg/tであった。処理後スラグの(freeCaO)は１.
０４％であり１０日水浸膨張率は４.６％と高かった。
また、耐火物溶損量は０．０６mm/chと大きかった。

【００３４】

【発明の効果】本発明により、蛍石に代表されるハロゲ
ン化物を用いること無しに、添加した石灰を実質的に完
全に溶融させるとともに耐火物溶損も少ない脱燐精錬を
実施することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】生石灰溶解速度と塩基度の関係を示す実験結
果。

【図２】ＭｇＯ-Ｃ耐火物の溶解速度と塩基度の関係を
示す実験結果。

【図３】生石灰溶解速度と(T・Fe)の関係を示す実験結
果。

【図４】ＭｇＯ-Ｃ耐火物の溶解速度と(T・Fe)の関係を
示す実験結果。

【図５】塊状生石灰原単位とfreeCaO濃度の関係を示す
実験結果。

【図６】塊状生石灰原単位と脱燐速度の関係を示す実験
結果。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木直人 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 Ｆターム(参考） 4K002 AB01 AB04 AB07 AC07 AD02 AE01 AE02 4K014 AA03 AB03 AB04 AB12 AC03 AC08 AC11 AC14 AC16 AC17 AD27

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上底吹き機能を有する精錬炉を用いた溶
   銑脱燐処理において、石灰と酸素及び／又は酸化鉄の量
   を調整して、スラグ塩基度を０.８〜１.８、スラグ中Ｔ
   ・Feを質量パーセントで８〜１９％とし、１０mm以上の
   塊状石灰源の原単位を１０ｋｇ／ｔ以下とすることを特
   徴とする未滓化石灰が少ない溶銑脱燐方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、塊状石灰源以外の石
   灰源を１mm以下の粉体で供給することを特徴とする未滓
   化石灰が少ない溶銑脱燐方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、１mm以下の粉体を上
   吹きランスから吹き付けることを特徴とする未滓化石灰
   が少ない溶銑脱燐方法。
4. 【請求項４】 上底吹き機能を有する精錬炉を用いた溶
   銑脱燐処理において、石灰と酸素及び／又は酸化鉄の量
   を調整して、スラグ塩基度を０.８〜１.８、スラグ中Ｔ
   ・Feを質量パーセントで８〜１９％とし、１０mm以上の
   塊状石灰源がスラグ中で１２５０℃以上の温度に保持さ
   れる時間を１５分以上とすることを特徴とする未滓化石
   灰が少ない溶銑脱燐方法。
5. 【請求項５】 請求項４において、塊状石灰源を、予め
   他の精錬炉、又は、同一精錬炉で実施した、脱炭、脱
   燐、脱珪のいずれか１つの精錬工程で使用することを特
   徴とする未滓化石灰が少ない溶銑脱燐方法。
6. 【請求項６】 請求項５において、塊状石灰源を予め使
   用した精錬工程で生成したスラグを５００℃以上に保持
   したままで、当該溶銑脱燐処理を開始することを特徴と
   する未滓化石灰が少ない溶銑脱燐方法。
7. 【請求項７】 請求項１〜６において、スラグ中Al2O3
   を２％未満とすることを特徴とする未滓化石灰が少ない
   溶銑脱燐方法。